[发明专利]一种分子标记辅助选育特早熟棉花种质的方法

说明书

本发明属于棉花育种技术领域，提出了一种分子标记辅助选育特早熟棉花种质的方法，包括以下步骤：S1.收集至少具有早熟、高产、抗病、优质中一个性状的棉花品种作为优质资源库；S2.提取其中每个棉花品种的DNA，合成SRAP引物，利用SRAP分子标记计算Jaccard相似系数和聚类分析；S3.结合特定引物性状鉴定，筛选出候选亲本；S4.将候选亲本分组，进行不完全双列杂交试验，计算一般配合力和特殊配合力；S5.配制杂交组合，选育，获得稳定品系；S6.利用SSR分子标记的特定引物检测新品系早熟基因，获得兼具早熟、高产、优质、抗病的品系。通过上述技术方案，解决了现有技术中早熟棉育种效率低的问题。

技术领域

本发明属于棉花育种技术领域，涉及一种分子标记辅助选育特早熟棉花种质的方法。

背景技术

棉花是全球性的经济作物，在纺织工业、食品工业和国防工业等多个产业中发挥着重要作用。在四个棉花栽培种中，陆地棉是目前世界上栽培面积最广的棉花，其产量占世界棉花总产量的90％以上。陆地棉按照生育期长短可分为：早熟品种(生育期≤120天，又称短季棉)、中早熟品种(生育期121～130天)、中熟品种(生育期131～140天)、中晚熟品种(生育期141～150天)和晚熟品种(生育期＞150天)。随着人类的发展和可用耕地面积的减少，早熟性作为农作物的优良性状越来越受到重视。在我国人均耕地面积较少的情况下，早熟棉在缓解粮棉争地的问题上日益占据重要的地位，利用早熟棉与小麦、油菜、大蒜等作物的连作，实现一年两熟，提高土地复种指数和利用率，为国家农业的战略实施提供坚实的基础。另一方面，新疆作为我国棉花最主要的产区，由于有效积温偏低，特别是北疆地带，其气候特点更为突出，严重影响了中、晚熟棉花的成熟吐絮，此环境对棉花的早熟性状要求迫切。

棉花的早熟是一个复杂的性状，也是棉花育种追求的重要目标性状，其遗传机理的研究比较困难，涉及众多农艺性状且未有统一的评价标准，一般衡量早熟性指标主要有生育期短、现蕾开花早、吐絮期早、霜前花率高、第1果枝节位低等。早熟和早衰是一对相辅相成的性状，此两者之间有一定的密切关联，在防早衰、促早熟的前提下，还需进一步考虑到棉花纤维品质等其他生产指标。

SRAP(sequence-related amplified polymorphism)，又称序列相关扩增多态性，是一种继RAPD、SSR之后出现的基于PCR的新型标记系统，通过独特的引物设计对开放阅读框(open reading frames，ORFs)进行扩增，正向引物特异扩增外显子，反向引物特异扩增内含子、启动子和间隔序列，因不同个体、物种的内含子、启动子及间隔区长度不同而产生多态性。SRAP标记具有操作简便、结果稳定、在基因组中分布均匀、便于克隆测序目标片段、成本低廉等特点，目前已广泛应用于各种作物的品种鉴定、基因定位、遗传图谱构建和遗传多样性分析等方面的研究。

NCⅡ设计，即不完全双列杂交法，是指把供试亲本材料按试验要求分为两组，只进行组间杂交，不进行组内杂交。当一组亲本数为n时，另一组亲本为m时，共有mn个组合，通过对亲本和杂交组合的性状数据统计，可评价出亲本和组合的一般配合力与特殊配合力。配合力是评价亲本利用价值的重要指标，一般配合力呈加性效应，能够稳定遗传。亲本性状一般配合力的高低，可反映该性状在一系列杂交组合中的平均表现，一般配合力高，说明亲本中含有较多优势的基因位点，加性效应就大。配制杂交棉组合时，应选取一般配合力较高的材料作为亲本，有可能产生强优势的组合。杂种优势利用实践表明，选择配合力高的品系是选育强优组合的前提条件，亲本的配合力高低是决定杂种优势的主要因素，是选育理想亲本的重要依据。在育种过程中，经常需要通过试验设计评价种质资源的遗传特性，培育和引进自交系的好坏。但是目前情况下，大多数作物的杂交育种仍主要依靠随机地配制组合，这种方法不仅费时费力，而且盲目性大。为了提高选择亲本和配制组合的预见性，应用NCⅡ设计评价种质遗传结构和配合力，开展杂种优势预测性研究具有十分重要的意义。